Patologia e Terapia das Estruturas Sintomas e Causas das Enfermidades

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
PATOLOGIA E TERAPIA
DAS ESTRUTURAS
SINTOMAS E CAUSAS
DAS ENFERMIDADES
PROF. ÉLVIO MOSCI PIANCASTELLI
ESCOLA DE ENGENHARIA
 Patologia e Terapia das Estruturas
 Sintomas e Causas das Enfermidades Prof. Élvio Mosci Piancastelli
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ......................................................................................... 02
2. SINTOMAS E CAUSAS DAS ENFERMIDADES ........................................ 03
2.1. Fissuras e Trincas ............................................................................... 04
2.1.1. Fissuras no Concreto Fresco .................................................. 05
2.1.2. Fissuras no Concreto Endurecido ........................................ 07
2.2. Desagregação ............................................................................... 10
2.3. Erosão e Desgaste ............................................................................... 10
2.4. Disgregação (Desplacamento ou Esfoliação) .............................. 11
2.5. Segregação ......................................................................................... 11
2.6. Manchas ......................................................................................... 12
2.7. Eflorescência ..........................................................................................12
2.8. Calcinação ......................................................................................... 13
2.9. Flechas Exageradas ...................................................................... 13
2.10. Perda de Aderência Entre Concretos (nas juntas de concretagem) ..14
2.11. Porosidade ......................................................................................... 14
2.12. Permeabilidade ............................................................................... 14
3. BIBLIOGRAFIA ......................................................................................... 15
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 Sintomas e Causas das Enfermidades Prof. Élvio Mosci Piancastelli
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1. INTRODUÇÃO
Os sintomas são as manifestações das enfermidades. É a partir deles que se inicia
todo o processo de averiguação das causas e origens do fenômeno patológico,
fundamentais para um correto diagnóstico - Figura 1.1.
Felizmente, tais manifestações ocorrem normalmente nas partes externas das
estruturas, sendo possível observá-las com facilidade.
Entretanto, é importante salientar, que existem partes externas às estruturas que não
são normalmente visualizadas, como por exemplo:
• partes total ou parcialmente enterradas (fundações, arrimos, piscinas, etc);
• partes internas das juntas de dilatação;
• interior de galerias e reservatórios.
Nesses locais, as manifestações patológicas - os chamados danos ocultos -, só são
detectadas se forem programadas e executadas inspeções específicas.
As causas das enfermidades são os “agentes” que desencadeam o seu processo de
surgimento (mecanismos) - Figura 1.1.
Figura 1.1 - Caracterização de Enfermidades
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2. SINTOMAS E CAUSAS DAS ENFERMIDADES
O quadro da Figura 2.1 mostra os principais sintomas das enfermidades do
concreto armado.
SINTOMAS
♦ Fissuras e trincas;
♦ Desagregação;
♦ Erosão e Desgaste;
♦ Disgregação (desplacamento, esfoliação);
♦ Segregação;
♦ Manchas;
♦ Eflorescência;
♦ Calcinação;
♦ Flechas exageradas;
♦ Perda de aderência entre concretos
 (nas juntas de concretagem);
♦ Porosidade;
♦ Permeabilidade.
Figura 2.1 - Principais Sintomas das Enfermidades do Concreto Armado
Salienta-se que algumas enfermidades são errôneamente consideradas sintomas,
como o caso clássico da corrosão das armaduras, que caracteriza a enfermidade
falta de homogeneidade, e cujos sintomas são fissuras e disgregação do concreto.
À seguir, são descritos cada um dos sintomas citados e indicadas algumas de suas
causas, que na realidade são causas das enfermidades.
Observa-se que, quando do estudo das origens das enfermidades outras causas
de enfermidades serão apresentadas.
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2.1. Fissuras e Trincas
As fissuras são, sem sombra de dúvidas, o sintoma mais freqüente nas estruturas,
sendo suas causas muito variadas.
A sua posição em relação à peça estrutural, a abertura, a direção, e sua forma de
evolução (com relação à direção e à abertura), dão indicações das causas prováveis.
Há que se destacar que fissuras são também ocorrências inerentes ao concreto
armado, visto que as seções são dimensionadas nos Estádios II (seção fissurada) ou
III (ruptura), não sendo, portanto, sempre, manifestação patológica.
Sob esse aspecto, a diferenciação entre manifestação patológica ou não é feita em
função das aberturas e das causas.
Para a especificação de um correto tratamento, é de vital importância que se
verifique se a fissura analisada é ativa (viva ou instável) ou inativa (morta ou
estável). São chamadas de ativas, as fissuras que apresentam variação de abertura,
e de inativas aquelas em que tal variação não ocorre.
Tal verificação é feita, geralmente, através da utilização de “selos” rígidos (gêsso
ou plaquetas de vidro coladas - Figura 2.1.1), que se rompem caso a fissura
apresente variação de abertura, ou através da medição direta (fissurômetro) dessa
variação.
Figura 2.1.1 - Verificação do Tipo de Fissura
Entretanto, a melhor orientação para um correto tratamento de uma fissura é o
agente causador, pois se ele não mais atua a fissura pode ser considerada estável,
caso contrário, instável.
Dá-se o nome de trincas às fissuras com grandes aberturas.
A seguir são apresentadas algumas das muitas causas de enfermidades, cujos
sintomas são fissuras.
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2.1.1. Fissuras no Concreto Fresco
• Por Assentamento Plástico
Devido à gravidade, as partículas mais pesadas do concreto tedem a sedimentar
(segregação), provocando a ascenção da água e ar aprisionado (exsudação).
Com isso a massa de concreto tende a se deslocar para baixo. Caso esse movimento
seja parcialmente impedido, normalmente pela armadura ou agregado graúdo, surgirá
a fissura.
São causas do assentamento plástico:
♦ exsudação;
♦ uso excessivo dos vibradores;
♦ excessivo tempo entre lançamento e início de pega;
♦ falta de estanqueidade das formas.
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• Por Movimentação das Formas ou do Suporte do Concreto
• Por Dessecação Superficial
A rápida perda de água pela superfície do concreto, mais relevante em função da
evaporação, provoca uma redução de volume do concreto (retração) introduzindo
tensões de tração que produzem fissuras.
A fissura anula a tração na direção normal à fissura, mas não na direção dela,
podendo surgir, ainda, fissura ortogonal à primeira. Por isso, a configuração das
fissuras se assemelha a um mapa.
• Por Vibrações
Vibrações causadas por movimentação ou funcionamento de equipamentos, trânsito
de pessoal, impactos de ferramentas, e por outros agentes, também podem causar
fissuras no concreto fresco.
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2.1.2. Fissuras no Concreto Endurecido
• Por Retração Hidráulica
O concreto ao perder água diminui de volume retraindo-se. Caso a retraçãoseja
impedida, surgirão fissuras.
• Por Efeito Térmico
• Por Flexão, Cisalhamento, Torção, Compressão, ou Punção
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• Por Concentração de Tensões
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• Por Recalque de Apoio
• Por Corrosão das Armaduras
A Figura 2.1.2.1 mostra a incidência relativa dos tipos de fissuras levantadas no Rio
Grande do Sul por Dal Molin, D.C.C. [6].
Incidência de Fissuras - R.G.Sul - Brasil
Corrosão 
Armadura
11,9%
Det. 
Construtivos
10,5%
Assent. 
Plástico
0,3%
Eletrodutos
14,0%
Fundações
5,6%
Retração 
Hidraulica
11,9%
Dessec. 
Superficial
1,7%
Sobrecargas
14,3%
Mov. Térmica 
Ext.
29,7%
Figura 2.1.2.1 - Incidência de Fissuras no R.G.Sul - Brasil
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2.2. Desagregação
A desagregação é caracterizada pela perda do poder aglomerante do cimento. Com
isso, os agregados graúdos se destacam da argamassa, que posteriormente também
se desfaz.
A desagregação inicia-se, geralmente, com a alteração da coloração do concreto. A
seguir surgem fissuras cruzadas em todas as direções, que aumentam rapidamente
de abertura, devido à expansão da pasta de cimento. Um abaulamento da superfície
do concreto pode também ser observada.
A desagregação do concreto pode ser provocada por:
• Ataques químicos, como o de sulfatos;
• Reação álcali-agregado;
• Águas puras (águas que evaporam e depois condensam) e as águas com pouco
teor de sais (águas de chuva), que arrancam-lhe sais pelos quais são ávidas;
• Águas servidas (esgotos e resíduos industriais) em dutos e canais, em função da
formação, dentre outros, do gás sulfídrico (H2S ⇒ bactérias ⇒ H2SO4);
• Micro-organismos, fungos, e outros, através de sua ação direta e suas excreções
ácidas;
• Substâncias orgânicas como: gorduras animais, óleos e vinho;
• Produtos altamente alcalinos (mais raramente).
Existe também a desagregação da argamassa superficial do concreto, em função do
uso de formas absorventes que retiram a água necessária para a hidratação do
cimento (melhor seria, nesse caso, falar de “não agregação”).
2.3. Erosão e Desgaste
A erosão e o desgaste correspondem à quebra da unidade cimento-areia-brita
provocada por ações abrasivas sobre o concreto.
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Nas erosões o agente da abrasão é um líquido - normalmente a água - e, quando
existirem, as partículas sólidas por ele arrastadas. Caso típico é o de canais.
Quando a abrasão é causada por materiais sólidos, o fenômeno é chamado de
desgaste. É a caso das pistas de rolamento, silos e moegas.
2.4. Disgregação (Desplacamento ou Esfoliação)
A disgregação, desplacamento ou esfoliação caracteriza-se pela ruptura e
destacamento do concreto superficial, principalmente das partes salientes da peça.
O fenômeno ocorre em função do surgimento de tensões de tração acima da
resistência do concreto.
É importante notar que o concreto disgregado é um concreto são.
A disgregação é normalmente provocada:
• pela expansão provocada pela corrosão das armaduras;
• pelas deformações provocadas por cargas excessivas,
 normalmente pontuais;
• pelo congelamento de águas retidas;
• por desagregações internas ( como na reação álcali-agregado ⇒
 expansão do agregado-caso perigoso);
• impáctos;
• cavitação;
• expansão resultante da reação álcali-agregado.
2.5. Segregação
O concreto segregado é aquele que apresenta separação entre a argamassa e a
brita, podendo ocorrer durante ou logo após o lançamento do concreto. Ela pode
ser provocada, entre outras causas, por:
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• lançamento livre de grande altura;
• concentração de armadura que impede a passagem da brita;
• vazamento da pasta pela forma;
• má dosagem do concreto;
• uso inadequado dos vibradores (vibração excessiva ou vi-
 bradores de baixa freqüência que provocam ressonância,
 isolando as pedras grandes da argamassa – usar vibradores
 com freqüência > 5.000 vb/min).
2.6. Manchas
As manchas são diferenciações de cor ou tonalidade na superfície dos concretos.
As principais causas das manchas são:
• umidade (infiltrações);
• ação de cloretos;
• presença de fungos;
• incrustação de fuligem;
• aditivos mal diluidos ou mal misturados.
• lixiviação de óxidos de ferro de armaduras oxidadas.
• partículas de solo carreadas pela água de percolação, ou nela
 dissolvidas.
2.7. Eflorescência
Eflorescências são depósitos de sais na superfície do concreto, formando manchas
esbranquiçadas nas superfícies verticais e estalactites nas superfícies horizontais.
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Ela é causada pela lixiviação do hidróxido de cálcio Ca(OH)2 e do carbonato ácido
de cálcio [Ca(HCO3)], que é formado pelo ataque de ácidos fracos (H2CO3) ao
carbonato de cálcio (CaCO3):
CaO + H2O = Ca(OH)2 (solúvel)
 (carbonatação) - Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O (insolúvel)
CO2+ H2O = H2CO3 (ácido fraco)
CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2 (solúvel)
As eflorescências, por si só, não chegam a ser um problema, a não ser estético.
Indicam, entretanto, uma crescente despassivação da armadura pela perda de
alcalinidade, não sendo, portanto, anomalia em peças não armadas, como nas
“barragens de gravidade”.
É interressante observar que o mecanismo da eflorescência pode ser utilizado para
colmatar fissuras, no fenômeno chamado de cicatrização.
2.8. Calcinação
Ressecamento das camadas superficiais (até 3 cm - excepcionalmente até 10 cm) do
concreto devido a altas temperaturas, como no caso de incêndios.
2.9. Flechas Exageradas
Deslocamentos verticais de vigas e lajes acima de valores razoáveis
(recomendados), normalmente provocados, entre outros por: cargas excessivas, sub-
dimensionamento, desforma precoce, baixo módulo de elasticidade do concreto e
incêndios.
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2.10. Perda de Aderência Entre Concretos (nas juntas de concretagem)
A perda de aderência entre concretos é caracterizada pelo surgimento de fissura na
interface das juntas de concretagem.
É normamente provocada pela falta de tratamento do concreto endurecido antes do
lançamento do novo concreto, associada a fenômenos de retração.
Pode ocorrer, também, quando a diferença de idade entre os dois concretos é muito
grande, como nos casos de reforços, da mesma forma, por falta de tratamento
adequado ou, ainda, não adoção de medidas específicas relativas a reforços.
2.11. Porosidade
Caracteriza a porosidade o excessivo volume de vazios. Ela é provocada, na maioria
das vezes, por traço, amassamento ou adensamento inadequados.
Quando se usa super-plastificante, os cuidados com o amassamento devem ser
redobrados, sendo necessário definir o tempo de mistura após o seu adicionamento,
em função do risco da excessiva incorporação de ar.
2.12. Permeabilidade
A permeabilidade é caracterizada pelo excessivo volume de vazios capilares. É
provocada principalmente pelo uso de traços com alto fator água cimento.
Deve-se observar que fissuras influem na permeabilidade do concreto,mas através de
outro mecanismo.
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3. BIBLIOGRAFIA
[1] Piancastelli, E.M. - Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto
Armado - Ed. Depto. Estruturas da EEUFMG - 1997 - 160p.
[2] Johnson, S.M. - Deterioro, Conservacion y Reparacion de Estructuras, 1a ed.,
Editora Blume, Madrid, 1973, 334p.
[3] Cánovas, M.F. - Patologia e Terapia do Concreto Armado, 1a ed., Editora Pini,
São Paulo, 1988, 522p.
[4] Publicação Sika S.A., Sem Título, São Paulo, 98p.
 [5] Thomas, E. - Trincas em Edifícios - Editora PINI.
[6] Dal Molin, D.C.C. - Fissuras em Estruturas de Concreto Armado, Dissertação de
Mestrado, UFRGS, Porto Alegre, 1988, 201p.
* * * * * *
Élvio Mosci Piancastelli.
Professor Adjunto do Depto. de Engenharia de Estruturas da
Escola de Engenharia da UFMG.
Engenheiro Consultor pela Fundação Christiano Ottoni e FUNDEP.
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Telefones: 31-9907-4140 (cel.) - 031-3238-1998 (com.)